清洁设备和清洁方法技术

本申请涉及一种二氧化碳雪清洁设备，包括：二氧化碳源；二氧化碳雪喷嘴，其与二氧化碳源成流体连通；充电元件；以及收集表面。还描述了一种清洁表面的方法，该方法包括以下步骤：(i)将二氧化碳流传送流出二氧化碳雪喷嘴以形成二氧化碳雪流；(ii)为二氧化碳雪流充电；(iii)将带电的二氧化碳雪流引导到待清洁的表面上；(iv)在收集表面上收集由带电的二氧化碳雪流从待清洁的表面移除的颗粒。还描述了这种设备在光刻设备中的用法以及这种设备或方法的用法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】清洁设备和清洁方法相关申请的交叉引用本申请要求于2018年2月23日提交的欧洲申请18158386.5的优先权，该欧洲申请的全部内容以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及用于清洁设备和清洁方法。特别地，本专利技术涉及用于对光刻设备进行清洁的设备和方法，更具体地，涉及用于对图案形成装置进行清洁的设备和方法，并且甚至更具体地，涉及用于对用于EUV光刻设备的掩模版进行清洁的设备和方法。
技术介绍
光刻设备是被构造成将期望的图案施加到衬底上的机器。例如，光刻设备可用于制造集成电路(IC)。光刻设备可以例如将图案从图案形成装置(例如掩模或掩模版)投影到设置在衬底上的辐射敏感材料(抗蚀剂)的层上。为了在衬底上投影图案，光刻设备可以使用电磁辐射。该辐射的波长确定了可以在衬底上形成的特征的最小尺寸。与使用例如具有193nm波长的辐射的光刻设备相比，使用具有在4nm至20nm范围内(例如6.7nm或13.5nm)的波长的极紫外(EUV)辐射的光刻设备可用于在衬底上形成较小的特征。在光刻设备中，EUV辐射是由诸如激光之类的辐射源通过使液态锡滴电离而产生的。液态锡滴在辐射源的前面通过，并且当辐射冲击锡滴时，锡滴被电离并且释放EUV辐射。与以这种方式产生EUV辐射相关联的一个问题是锡可能会污染所述光刻设备的各个部分，诸如图案形成装置。适用于光刻设备的图案形成装置可以是掩模版。掩模版可能会被来自所述光刻设备内部的颗粒或污染物污染。颗粒可污染所述掩模版的正面、掩模版的背面以及掩模版的侧面和/或边缘中的一个或更多个。颗粒可能是由诸如从所述光刻设备所用气体而得到的无机污染物、曝光期间从所述衬底溅出的抗蚀剂碎屑、或设备各部件之间的机械接触之类的源生成的。污染物可包括金属颗粒或金属氧化物颗粒。掩模版污染的问题与极紫外(EUV)光刻特别相关。保护元件通常可以用来保护掩模版免受光刻设备内污染物的污染。然而，在EUV光刻中，由于所使用的EUV辐射的波长，则诸如防护薄膜之类的某些保护元件不能轻易地被使用。在EUV光刻设备中，收集器反射镜是用于向扫描器中高功率输出的关键组件。收集器反射镜与锡等离子体非常接近，导致收集器暴露于锡微粒的高负荷中。在扫描器中，存在扫描器光学器件、掩模版和晶片中的一个或更多个的微粒污染物(例如锡、来自薄膜的碎屑、或来自EUV光刻设备的其他部件的碎屑)。特别地，掩模版颗粒污染被认为是一个问题，因为掩模版颗粒污染会显着降低所生产的图案形成装置的产率。掩模版的污染可以例如降低EUV透射到衬底的用于图案形成的效率。颗粒可以吸收EUV辐射，或者还可以改变掩模版的反射率，由此影响EUV辐射到衬底上的反射。如此，在待施加到衬底上的图案中可能出现不可接受的缺陷。光刻设备的部件、或防护薄膜的部件可以由包括无机物、有机物、金属、陶瓷或任何其他合适材料的材料制成。如此，可以是EUV掩模版的图案形成装置可能被多种材料类型污染。即使是掩模版表面上的单个颗粒也可以极大地影响待施加到衬底上的图案，而且小至50nm或更小的颗粒可以在图案形成过程中引起缺陷。EUV掩模版上的颗粒可能会吸收EUV辐射，由此降低或以其他方式改变掩模版的反射率。例如，颗粒还可以改变EUV辐射从EUV掩模版反射或折射的角度。如此，可以不利地影响到所述图案形成过程的图案形成过程的效率、准确性和精度中的一项或更多项，由此导致施加到所述衬底上的图案的缺陷。这些缺陷仅在对已衬底执行图案化之后才能被检测到，且因此已经浪费了衬底。因此，对于EUV掩模版，所述掩模版的前部、连同所述掩模版的背面以及所述掩模版的侧面/边缘，保持清洁是很重要的：如果背面的颗粒与夹持突节一致，则它们可能会导致重叠误差，以及侧面/边缘上的颗粒可以被传输到掩模版的正面。因此，在正常使用期间，EUV掩模版将需要时常或根据需要进行清洁。类似地，收集器的污染导致收集器的降低的反射率。这样的结果是较少的入射EUV辐射由收集器反射，并且被聚焦，由此降低了EUV源的功率。由于EUV源的降低的功率，因此在光刻期间需要较长的曝光时间，这降低了所述光刻设备的吞吐量。如果光学元件被污染，则这将降低光学元件的性能。如果传感器被污染，则这可能会对传感器的灵敏度和/或准确性产生不利影响，且甚至使传感器无法使用。尽管主要论述了在EUV光刻设备中使用的图案形成装置(诸如掩模版)的清洁，但应当理解，本专利技术的清洁设备和方法适用于待清洁的各种表面，且还可以适用于收集器、光学元件、反射镜、传感器等。此外，除了锡以外的污染物，诸如但不限于有机物、无机物、其他金属和陶瓷，也可能存在于光刻设备的部件上，且因此也需要清洁。如果掩模版确实被污染了，则必须将掩模版从光刻设备中去除以进行清洁。从所述光刻设备去除掩模版是耗时的且困难的过程，需要大量的技能和专门知识。去除掩模版还增加了掩模版在光刻设备之外被进一步污染的机会。此外，掩模版极其精巧易碎。如此，在外部清洁期间存在对掩模版造成不可修补的损坏的重大危险。因此，当从光刻设备中去除掩模版时，以及在光刻设备外部清洁所述掩模版时，必须格外小心。通常，需要专门的设施来用于清洁掩模版，专门的设施可能极其昂贵。特别地，掩模版的侧面和边缘对于颗粒污染是令人关注的，因为在这些位置处，在清洁期间是用手或通过工具来输送掩模版的。因此，掩模版的这些区域特别容易受到损坏和交叉污染。因此，需要开发一种设备和一种方法，用于在就地即在光刻设备内清洁掩模版而无需去除掩模版。此外，需要减轻从所述待清洁的表面(诸如掩模版)去除的任何污染物对光刻设备的其他区域造成污染的风险。已知使用二氧化碳雪来清洁各种各样的表面。可以经由三种不同的方法来使用二氧化碳以清洁表面，即，使用宏观干冰粒、利用宏观或微观二氧化碳雪颗粒对所述待清洁的表面进行喷洒的雪流、或通过使用超临界二氧化碳。在使用宏观干冰粒的系统中，通过研磨作用和动量传送来实现清洁。多个粒能够实体地清除表面污染物，并且固体二氧化碳(通常称为“干冰”)升华成气态二氧化碳能够将污染物从待清洁的表面推出。在使用超临界二氧化碳的系统中，超临界流体的低粘度意味着它能够进入狭窄的空间，在该空间中它能够溶解污染物。超临界二氧化碳能够容易地溶解有机污染物，因此可用于从咖啡豆中提取咖啡因或从烟草中提取尼古丁。在依赖于二氧化碳雪的系统中，通过使液态二氧化碳或气态二氧化碳传送穿过孔口而产生雪。当液态二氧化碳或气态二氧化碳传送穿过孔口和流出孔口时，压力下降会导致至少一些二氧化碳凝固以形成二氧化碳“雪”。在许多行业(诸如食品业和制造业)中，雪清洁的使用是标准的。然而，当掩模版在就地处于光刻设备内时，使用二氧化碳雪清洁来清洁掩模版尚未可行，因为存在所移出的污染物被重新沉积在光刻设备内的其他地方的风险。在已知的雪清洁设备中，二氧化碳被传送流出中央喷嘴，这导致二氧化碳雪形成。围绕所述中央喷嘴，可以设置环形的清洁干燥空气流，环形的清洁干燥空气流有助于引导二氧化碳雪的流动。这样，二氧化碳雪的流动被清洁干燥的空气的环形帘状流所围绕。二氧化碳雪可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化碳雪清洁设备，包括：二氧化碳源；二氧化碳雪喷嘴，其与二氧化碳源成流体连通；充电元件；以及收集表面。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180223 EP 18158386.51.一种二氧化碳雪清洁设备，包括：二氧化碳源；二氧化碳雪喷嘴，其与二氧化碳源成流体连通；充电元件；以及收集表面。


2.根据权利要求1所述的二氧化碳雪清洁设备，其中，所述收集表面带电。


3.根据权利要求1所述的二氧化碳雪清洁设备，其中，所述收集表面带静电。


4.根据前述权利要求中任一项所述的二氧化碳雪清洁设备，其中，所述收集表面与所述二氧化碳雪喷嘴相邻和/或所述收集表面基本上位于所述二氧化碳雪喷嘴与待清洁的表面之间。


5.根据前述权利要求中任一项所述的二氧化碳雪清洁系统，其中，所述收集表面基本上围绕所述二氧化碳雪喷嘴。


6.根据权利要求1至5中任一项所述的二氧化碳雪清洁设备，其中，所述充电元件是电子源、电离辐射源、等离子体源、或摩擦带电表面。


7.根据前述权利要求中任一项所述的二氧化碳雪清洁设备，还包括用以提供带电添加剂的带电添加剂源。


8.根据权利要求7所述的二氧化碳雪清洁设备，其中，所述二氧化碳雪流包括由所述充电元件充电的带电添加剂。


9.根据权利要求7或权利要求8所述的二氧化碳雪清洁设备，其中，所述带电添加剂选自包括水、冰、甲醇、乙醇、异丙醇和丙醇、或任何其他合适的添加剂的组。


10.根据前述权利要求中任一项所述的二氧化碳雪清洁系统，其中，所述充电元件邻近所述二氧化碳雪喷嘴。


11.根据前述权利要求中任一项所述的二氧化碳雪清洁系统，其中，所述充电元件基本上围绕所述二氧化碳雪喷嘴。


12.根据前述权利要求中任一项所述的二氧化碳雪清洁系统，还包括基本上围绕所述二氧化碳雪喷嘴的气流。


13.根据权利要求12所述的二氧化碳雪清洁设备，其中，气流的至少一部分位于所述二氧化碳雪喷嘴与所述收集表面之间。


14.根据权利要求12或权利要求13所述的二氧化碳雪清洁设备，还包括用于加热所述气流的加热器。


15.根据前述权利要求中任一项所述的二氧化碳雪清洁系统，还包括电压源，其中在所述收集表面与所述二氧化碳雪喷嘴之间施加电压。


16.一种清洁表面的方法，所述方法包括以下步骤：
(i)将二氧化碳流传送流出二氧化碳雪喷嘴以形成二氧化碳雪流；
(ii)为二氧化碳雪流充电；
(iii)将带电的二氧化碳雪流引导到待清洁的表面上；
(iv)在收集表面上收集由带电的二氧化碳雪流从待清洁的表面移除的颗粒。


17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述收集表面带电。

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【专利技术属性】
技术研发人员：M·A·范德克尔克霍夫，
申请(专利权)人：ASML荷兰有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL